基于DSP可编程控制器底层驱动软件的设计(3)
行的一种DSP芯片，其中 TMS320F2812芯片不仅价格低廉，而且在工业控制和数字信
号处理方面具有极强的能力。
本毕业设计研究的就是编写该芯片底层驱动函数，主要包括通信模块、模数转换
模块和数模转换模块驱动函数的编写。由于上层应用程序不能直接读写硬件，需要借
助于底层驱动函数才能实现与硬件的互动，因此为了实现上层应用程序对硬件的控
制，底层驱动函数是必须的。本毕业设计研究的底层驱动函数就是为了实现上层应用
程序，如通信控制程序，不用了解硬件工作的具体细节，只需通过底层驱动函数就能
实现对 TMS320F2812 芯片的控制，从而可以对工业现场电压、电流等模拟量的控制。
本毕业设计采用TI公司提供的集成开发环境CCS3.3作为底层驱动函数开发的环
境，采用C语言开发，简洁明了，易于理解和修改，对底层驱动函数的编写主要从两
个方面来实现：通信模块和模数/数模转换模块。通信模块包括通用数字输入输出模
块（GPIO）和异步串行通信模块（SCI）。模数转换模块（A/D）使用 PLC1543芯片实
现模数转换。数模转换模块（D/A）使用MAX5322 芯片实现数模转换。 2 基于DSP 的可编程控制器的总体设计
2.1 DSP 的特点
DSP，即 Digital Signal Processing 或 Digital Signal Processor，是数字信
号处理或数字信号处理器的意思，顾名思义，DSP 主要用于对数字信号的处理。DSP
是基于了快速傅里叶变换（FFT）的算法，并采用了哈弗结构、流水线结构以及乘法
部件等。在各种厂家生产的 DSP 芯片中，尤以 TI 公司生产的 DSP 被广泛应用，该公
司的DSP 芯片采用了哈佛总线结构，流水线操作，专门给的硬件乘法器，提供特殊的
DSP指令，可以快速地实现各种数字信号处理。其中，TI公司的C2000 系列DSP以价
格低廉，数字处理能力和工业控制能力强而闻名，TMS320F2812 芯片就是其中的佼佼
者。
本毕业设计使用了 TMS320F2812 芯片的通用数字输入输出模块、异步串行通信模
块、模数转换模块和数模转换模块。
通用数字输入输出模块（GPIO）主要用于信号的输入输出，该模块有 6个I/O 口，
分别为 A、B、D、E、F、G，6 个 I/O 口总共 56 个引脚是功能复用的，通过配置相应
的功能选择寄存器，可以使 GPIO 的引脚功能为数字量输入输出或外设输入输出。若
引脚被配置为数字量输入输出，则用于数字信号的输入输出；若引脚被配置为外设输
入输出，则用于外设信号的输入输出。
异步串行通信模块（SCI）主要用于异步串行通信，支持DSP的 CPU和其他使用标
准的非归零（NRZ）格式的外设之间的异步串行通行。SCI模块的接收器和发送器都是
双缓冲的。发送器和接收器既可以各自独立工作，也可以的全双工模式下同时工作。
为了确保数据的完整性，SCI 模块会对数据进行检测，如间断检测、奇偶校验、超时
检测和帧错误检测等。波特率可以通过一个 16 位的波特率寄存器进行编程选择，有
超过65000 中不同的波特率可以被编程实现。该模块可以与RS232 接口通信，因此上
层应用程序可以通过 RS232接口与SCI模块通信，从而实现与硬件的互动。
模数转换模块（A/D）主要使用TLC1543 芯片完成模拟量到数字量的转换。而数模
转换模块（D/A）主要使用 MAX5322芯片完成数字量到模拟量的转换。
2.2 DSP 控制器的硬件结构
本毕业设计主要使用到了 DSP 芯片 TMS320F2812 的通用数字输入输出（GPIO）模